DE2637466A1 - QUANTITY METER - Google Patents
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Description
3 2637A66 3 2637A66
-S- R.. 33^2-S- R .. 33 ^ 2
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Mengenmesser nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein Mengenmesser bekannt, bei dem aber durch den infolge der Strömungseinschnürung hervorgerufenen Unterdruck eine der Öffnungskraft entgegengerichtete Kraft zu einer nicht linearen Mengenmesserkennlinie führt, d. h. zwischen der Auslenkung des Meßorgans und der durchströmenden Mediummenge ein nicht lineares Verhältnis gegeben ist. Zur Linearisierung sind deshalb weiter Korrekturen erforderlich.The invention is based on a quantity meter according to the preamble of the main claim. A volume meter is already known at but the opening force is counteracted by the negative pressure caused by the constriction of the flow Force leads to a non-linear flow meter characteristic, d. H. between the deflection of the measuring element and the flowing through Medium volume is given a non-linear relationship. Further corrections are therefore required for linearization.
Der erfindungsgemäße Mengenmesser mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß er eine nahezu lineare Kennlinie aufweist.The flow meter according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that it has an almost linear characteristic.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ist eine vorteilhafte Weiterbildung und Verbesserung des im Hauptanspruch angegebenen Mengenmessers möglich.The measures listed in the subclaims are an advantageous further development and improvement of the main claim specified flow meter possible.
.Zeichnung . drawing
Ein Ausführungsbeispxel der Erfindung·ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Schnitt durch einen Mengenmesser entlang der Linie I-I in Figur 2, Figur 2 einen Ausschnitt entlang der Linie II-II in Figur 1, Figur 3 einen Ausschnitt entlang der Linie III-III in Figur 2, Figur H einen Ausschnitt entlang der Linie IV-IV in Figur 2.An exemplary embodiment of the invention is shown in simplified form in the drawing and explained in more detail in the description below. 1 shows a section through a flow meter along line II in FIG. 2, FIG. 2 shows a detail along line II-II in FIG. 1, FIG. 3 shows a detail along line III-III in FIG. 2, FIG. H shows a detail the line IV-IV in Figure 2.
Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Mengenmesser, der bei-Figure 1 shows a flow meter according to the invention, the two
809808/0*71 " 3 "809808/0 * 71 " 3 "
- It - R. 33U2- It - R. 33U2
spielsweise im Luftansaugrohr einer Brennkraftmaschine angeordnet, zur Messung der von der Brennkraftmaschine angesaugten Luftmenge dient. Dabei strömt die Verbrennungsluft in Pfeilrichtung in einen Abschnitt 1 des als Strömungskanal dienenden Luftansaugrohres mit einem darin angeordneten Meßorgan 2 und weiterhin durch einen Abschnitt 3 des Luftansaugrohres mit. einer willkürlich betätigbaren Drosselklappe 4 zu einem oder mehreren nicht dargestellten Zylindern einer Brennkraftmaschine. Das Meßorgan 2 ist um eine quer zum Luftansaugrohr angeordnete feste Lagerachse 5 drehbar gelagert und als das Luftansaugrohr quer durchdringenderj zylindersegmentförmiger Drehschieber ausgebildet, dessen der Lagerachse abgewandte Stirnfläche 6 eine Blendenöffnung 7 überstreicht. Das entgegen der Strömungsrichtung offene und kastenförmig ausgebildete Meßorgan 2 weist eine Aus-for example arranged in the air intake pipe of an internal combustion engine, is used to measure the amount of air drawn in by the internal combustion engine. The combustion air flows in the direction of the arrow in a section 1 of the air intake pipe serving as a flow channel with a measuring element 2 arranged therein and further through a section 3 of the air intake pipe. an arbitrarily actuatable throttle valve 4 to one or more not shown cylinders of an internal combustion engine. The measuring element 2 is fixed around a transverse to the air intake pipe Bearing axis 5 rotatably mounted and transversely as the air intake pipe piercing cylinder segment-shaped rotary valve formed, whose end face 6 facing away from the bearing axis has a diaphragm opening 7 painted over. The measuring element 2, which is open and box-shaped against the direction of flow, has an
sparung auf, mit einer radial verlaufenden quer zur Strömungsrichtung angeordneten Querwand 9, in Strömungsrichtung verlaufenden Seitenwänden 10 und der durch die Stirnfläche 6 begrenzten bogenförmigen Zylinderwand 11. Die dem Luftstrom zugewandte Stirnwand 12 steuert mit ihrer der Lagerachse 5 abgewandten Steuerkante 13 die den Luftansaugrohrquerschnitt begrenzende Blendenöffnung 7 in Abhängigkeit von der angesaugten Luftmenge mehr oder weniger auf. Der Drehschieber 2 durchdringt mit einem engen radialen ümfangsspiel den Luftansaugrohrabschnitt 1. Die Querwand 9 des Drehschiebers 2 taucht bei-einer Öffnungsbewegung des Drehschiebers 2 in einen Dämpfungsraum 14, der über eine Leitung 15 mit einer Dämpfungsdrossel 16 mit dem Luftansaugrohr 3 stromabwärts der Blendenöffnung 7 verbunden ist. Hierdurch wird erreicht, daß die durch Saughübe hervorgerufenen Saugrohrdruckschwingungen praktisch keinen Einfluß auf die Winkelstellung des Drehschiebers 2 haben. Das als Drehschieber 2 ausgebildete Meßorgan bewegt sich in dem entsprechend angepaßten Luftansaugrohrabschnitt 1 nach einer nahezu linearen Punktion der durchlas Luftansaugrohr strömenden Luftmenge, wobei für einen konstanten vor dem Meßorgan 2 herrschenden Luft-saving on, with a radially running transverse to the direction of flow arranged transverse wall 9, side walls 10 extending in the direction of flow and that bounded by the end face 6 Arched cylinder wall 11. The end wall 12 facing the air flow controls with its facing away from the bearing axis 5 Control edge 13 the aperture 7 delimiting the air intake pipe cross-section as a function of the amount of air drawn in more or less on. The rotary valve 2 penetrates the air intake pipe section 1 with a narrow radial circumferential clearance The transverse wall 9 of the rotary valve 2 is immersed in an opening movement of the rotary valve 2 in a damping space 14, which over a line 15 with a damping throttle 16 is connected to the air intake pipe 3 downstream of the aperture 7. This ensures that the intake manifold pressure oscillations caused by suction strokes have practically no effect on the Have the angular position of the rotary valve 2. The measuring element designed as a rotary valve 2 moves in the appropriately adapted Air intake pipe section 1 after an almost linear puncture of the amount of air flowing through the air intake pipe, wherein for a constant air pressure prevailing in front of the measuring element 2
809808/0371 - ^ -809808/0371 - ^ -
- it· - R. 33»t2- it · - R. 33 »t2
druck der zwischen Meßorgan 2 und Drosselklappe 4 herrschende Druck ebenfalls konstant bleibt. Wie in der Zeichnung dargestellt, kann das Meßorgan 2 Teil einer Kraftstoffeinspritzanlage sein und zur direkten Betätigung eines Kraftstoffzumeßventils dienen.pressure between the measuring element 2 and the throttle valve 4 Pressure also remains constant. As shown in the drawing, the measuring element 2 can be part of a fuel injection system and serve for the direct actuation of a fuel metering valve.
Entsprechend Figur 2 erfolgt die Kraftstoffversorung dabei durch eine von einem Elektromotor 25 angetriebene Kraftstoffpumpe 26, die Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter 27 ansaugt und über eine Leitung 28 einer Kammer 29 eines Drucksteuerventiles 30 zuführt. Aus der Kammer 29 gelangt der Kraftstoff über eine Leitung 31 in einen Raum 32, der durch die Stirnfläche der Lagerachse 5 und die Führungsbohrung 33 der Lagerachse gebildet wird. Der Raum 32 steht über eine in Figur 2 gestrichelt dargestellte Bohrung 34 mit einer in die Lagerachse 5 eingearbeiteten Nut 35 in Verbindung. Der Drehschieber 2 weist einen Trägerkörper 36 auf, der mit einer auf der Lagerachse 5 drehbaren Buchse 37 fest verbunden ist. In der Buchse 37 ist ein Steuerschlitz 38 eingearbeitet, der in eine Ringnut 39. mündet. Der Steuerschlitz 38 arbeitet mit einer Steuerkante 40 (Fig. 3) zusammen, die durch die von der Lagerachse gebildete Begrenzungsfläche der Nut 35 gebildet wird. Durch die Steuerkante 40 wird der Steuerschlitz 38 je nach der Stellung des Meßorgans 2 mehr oder weniger geöffnet. Steuerkante 40 und Steuerschlitz 38 bilden ein in der Lagerachse 5 des Drehschiebers 2 angeordnetes Zumeßventil 41. Aus der Ringnut 39 gelangt der zugemessene Kraftstoff über eine Nut 42 und eine öffnung 43 in der Buchse 37 in eine Ringnut 44 der Lagerachse 5. Die Ringnut 44 steht mit ei-According to FIG. 2, the fuel is supplied through a fuel pump 26 driven by an electric motor 25, which sucks fuel from a fuel tank 27 and over a line 28 of a chamber 29 of a pressure control valve 30 supplies. From the chamber 29, the fuel passes through a Line 31 into a space 32 which is formed by the end face of the bearing axis 5 and the guide bore 33 of the bearing axis will. The space 32 stands above a bore 34, shown in dashed lines in FIG Groove 35 in connection. The rotary valve 2 has a carrier body 36 which is rotatable with a on the bearing axis 5 Socket 37 is firmly connected. In the socket 37 is a control slot 38 incorporated, which opens into an annular groove 39th. Of the Control slot 38 cooperates with a control edge 40 (Fig. 3), which is formed by the boundary surface of the groove 35 formed by the bearing axis. By the control edge 40 is the control slot 38 is more or less open depending on the position of the measuring element 2. Form control edge 40 and control slot 38 a metering valve 41 arranged in the bearing axis 5 of the rotary slide valve 2. The metered fuel comes out of the annular groove 39 via a groove 42 and an opening 43 in the socket 37 in an annular groove 44 of the bearing axis 5. The annular groove 44 stands with a
unauna
ner Leitung 45 in der Querwand 9v&er Zylinderwand 11 in Verbindung, die nahe der Steuerkante 13 beispielsweise an der Stirnwand 12 des Drehschiebers 2 über eine Einspritzdüse 46 in den durch die Steuerkante 1.3 geöffneten Teil der Blendenöffnung 7 mündet.ner line 45 in the transverse wall 9 v & er cylinder wall 11 in connection, which opens near the control edge 13, for example on the end wall 12 of the rotary valve 2 via an injection nozzle 46 in the part of the aperture 7 opened by the control edge 1.3.
809808/0371809808/0371
- * - R. 3342- * - R. 3342
Die Zumessung des Kraftstoffes am Zumeßventil 41 erfolgt bei konstanter Druckdifferenz. Hierfür steht eine durch eine Membran 50 von der Kammer 29 des Drucksteuerventils 30 getrennte Kammer 49 über eine gestrichelt dargestellte Luftleitung 48 mit dem Saugrohrabschnitt 1 stromaufwärts des Meßorgans 2 in Verbindung, so daß in der Kammer 49 der gleiche Druck herrscht, wie stromabwärts des Steuerschlitzes 38. Das Drucksteuerventil 30 wird in Schließrichtung durch eine Feder 51 beaufschlagt, die in der Kammer 49 angeordnet ist. Die Federkraft der Feder 51 kann in Abhängigkeit von Betriebskenngroßen der Brennkraftmaschine verändert werden. Hierfür kann beispielsweise ein nicht dargestellter Elektromagnet dienen, der an der Feder 51 angreift, oder eine von Betriebskenngroßen abhängige Zusatzkraft kann parallel zur Feder 51 direkt auf die Membran 50 wirken. Das Drucksteuerventil 30 ist als Flachsitzventil ausgebildet, mit der Membran 50 als beweglichem Ventilteil und einem festen Ventilsitz 57s über den Kraftstoff in eine in den Kraftstoffbehälter mündende Rückströmleitung 58 gelangen kann.The metering of the fuel at the metering valve 41 takes place at a constant pressure difference. This is represented by a through a membrane 50 separated from the chamber 29 of the pressure control valve 30 Chamber 49 via an air line 48 shown in dashed lines with the suction pipe section 1 upstream of the measuring element 2 in Connection so that the same pressure prevails in the chamber 49 as downstream of the control slot 38. The pressure control valve 30 is urged in the closing direction by a spring 51 which is arranged in the chamber 49. The spring force of the spring 51 can depend on the operating parameters of the internal combustion engine to be changed. For example, an electromagnet (not shown) that acts on the spring 51 can be used for this purpose. or an additional force dependent on operating parameters can act directly on the diaphragm 50 parallel to the spring 51. That Pressure control valve 30 is designed as a flat seat valve, with the membrane 50 as a movable valve part and a fixed valve seat 57s can pass via the fuel into a return flow line 58 opening into the fuel tank.
Die Auslenkung des Meßorgans 2 erfolgt entgegen der Kraft einer Spiralfeder 17, die an ihrem einen Ende mit der Buchse 37 und .an ihrem anderen Ende mit einem Anschlag an dem Luftansaugrohr verbunden ist. Die Grundeinstellung des Zumeßventils 4l läßt sich durch Verdrehen der Lagerachse 5 über einen Verstellhebel 18 und eine Verstellschraube 19, die sich auf einem gehäusefesten Anschlag 20 abstützt, verändern.The deflection of the measuring element 2 takes place against the force of a spiral spring 17, which at one end with the socket 37 and .at its other end is connected to a stop on the air intake pipe. The basic setting of the metering valve 4l leaves by rotating the bearing axis 5 via an adjusting lever 18 and an adjusting screw 19, which are fixed on a housing Stop 20 supports, change.
Vorteilhaft ist es, dem zugemessenen Kraftstoff vor dem Einspritzen in das Luftansaugrohr Luft zuzusetzen. Hierfür steht, wie in Figur 4 dargestellt, die Ringnut 44 über eine Nut 60 und eine Ringnut 61 mit einer Luftöffnung 62 in Verbindung, die in das Luftansaugrohr 1 stromaufwärts des Drehschiebers 2 mündet. Das Versetzen der zugemessenen Kraftstoffmenge mit Luft vor dem Einspritzen in die Luftansaugleitung hat den Vorteil einer bessereren Gemischaufbereitung.It is advantageous to add the metered fuel before injection to add air to the air intake pipe. For this, as shown in FIG. 4, the annular groove 44 stands over a groove 60 and an annular groove 61 with an air opening 62 in connection, which opens into the air intake pipe 1 upstream of the rotary valve 2. The addition of air to the metered amount of fuel before injection into the air intake line has the advantage of a better mixture preparation.
809808/0 371809808/0 371
-S- R. 33l»2 -S- row 33l »2
Das mit der stromaufwärts gerichteten Aussparung 8 versehene Meßorgan 2 weist eine nahezu lineare Mengenmesserkennlinie auf, d. h. zwischen der Auslenkung des Meßorgans und der durchströmenden Luftmenge besteht ein nahezu lineares Verhältnis, da in der Aussparung 8 die Strömung stagniert, so daß sich dort der Druck stromaufwärts des Meßorgans ungestört aufbauen kann. Im Gegensatz hierz greift an einem entsprechenden, allseitig geschlossenen Meßorgan eine der Öffnungskraft auf das Meßorgan entgegengerichtete Kraft an, die auf dem infolge der Strömungseinschnürung an der Blendenöffnung hervorgerufenen Unterdruck beruht und eine nicht lineare Mengenmesserkennlinie bewirkt.The measuring element 2 provided with the upstream recess 8 has an almost linear flow meter characteristic, d. H. there is an almost linear relationship between the deflection of the measuring element and the amount of air flowing through, since in the recess 8 the flow stagnates so that the pressure can build up there undisturbed upstream of the measuring element. in the In contrast to this, one of the opening force acts on the measuring element on a corresponding measuring element that is closed on all sides opposing force on the negative pressure caused by the constriction of the flow at the aperture and causes a non-linear flow meter characteristic.
Die Linearität der Mengenmesserkennlinie läßt sich durch die Anordnung eines Leitbleches 65 in dem Saugrohrabschnitt 1 stromaufwärts des Meßorgans 2 verbessern. Das Leitblech 65 ist dabei in einem gewissen seitlichen Abstand zur Luftansaugrohrwand angeordnet und weist einen Abschnitt 66 auf, der in die Aussparung 8 des Meßorgans 2 ragt und mit den Begrenzungswandungen der Aussparung 8 möglichst kleine Spalte, insbesondere unter 1 mm, bildet. Der Abschnitt 66 des Leitbleches 65 ist dabei so angeordnet, daß er in Ruhestellung des Meßorgans 2 nahe der Quer-. wand 9 verläuft und bei voll geöffnetem Meßorgan keine Drosselung der durchströmenden Luft bewirkt. Durch die Anordnung des Leitbleehes 65 werden die Linearität der Mengenmesserkennlinie beeinflussende Strömungseinflüsse weitestgehend vermieden.The linearity of the flow meter characteristic curve can be improved by arranging a guide plate 65 in the intake pipe section 1 upstream of the measuring element 2. The guide plate 65 is arranged at a certain lateral distance from the air intake pipe wall and has a section 66 which protrudes into the recess 8 of the measuring element 2 and forms the smallest possible gaps, in particular less than 1 mm, with the boundary walls of the recess 8. The section 66 of the guide plate 65 is arranged so that it is in the rest position of the measuring member 2 near the transverse. wall 9 runs and causes no throttling of the air flowing through when the measuring element is fully open. The arrangement of the guide plate 65 largely avoids flow influences which influence the linearity of the flow meter characteristic.
809808/03-71809808 / 03-71
Claims (4)
ner RuckstellkraftVangeordneten, als zylindersegmentförmiger Drehschieber ausgebildeten Meßorgan, dessen Auslenkung ein Maß für die durch einen Strömungskanal strömende Mediummenge darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß das entgegen der Strömungsrichtung offen und kastenförmig ausgebildete Meßorgan (2) eine Aussparung (8) aufweist, mit einer radial verlaufenden, quer zur Str.ömungsrichtung angeordneten Querwand (9)j in Strömungsrichtung verlaufenden Seitenwänden (10) und einer bogenförmigen Zylinderwand (11). reinforcement
ner restoring force, arranged as a cylinder segment-shaped rotary slide valve, the deflection of which represents a measure of the amount of medium flowing through a flow channel, characterized in that the measuring element (2), which is open and box-shaped against the direction of flow, has a recess (8) with a radially extending, transverse wall (9) arranged transversely to the direction of flow, side walls (10) extending in the direction of flow and an arched cylinder wall (11).
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| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |